DE3536284A1

DE3536284A1 - Strebengelenk fuer streben in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3536284A1
Application number: DE19853536284
Authority: DE
Inventors: Ernst-Guenter Joerdens; Guenter Muench
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 1985-10-11
Filing date: 1985-10-11
Publication date: 1987-04-23
Also published as: DE8528939U1; DE3536284C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Strebengelenk für Streben in Kraftfahrzeugen entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Ein Strebengelenk mit diesen Ausbildungsmerkmalen ist aus der DE-OS 33 32 771 bzw. aus der DE-PS 8 37 027 be kannt. Bei anderen bekannten Ausbildungen besteht der Zapfen aus einem Kugelkörper, der mittels einer Gelenk schale aus einem elastomeren Werkstoff in einem den Kugelkörper teilweise umschließenden Gehäuse gelagert ist. Bei den bekannten Strebengelenken ist die radiale Verformbarkeit um die Gelenkachse gleichbleibend und relativ begrenzt, weil der Federkörper aus elastomerem Werkstoff zwischen dem inneren Zapfen und dem Gehäuse eine gleichbleibende Wandstärke geringer Dicke aufweist. Aus der DE-PS 8 37 027 ist bekannt, den schalenartigen Federkörper aus elastomerem Werkstoff mit einer gewissen Vorspannung in das Gehäuse einzusetzen. Aus der DE-OS 33 12 090 ist es bekannt, den Federkörper eines Molekulargelenks in Schnittebenen parallel zur Haupt belastungsrichtung mit gleichbleibenden Materialdicken auszustatten, um dadurch eine gleichmäßige Lastvertei lung und gleichmäßige Flächenpressung zu erreichen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein solches Strebenlager mit einer radial großen Verformungsmöglichkeit des Gelenkzapfens gegenüber dem Gehäuse und entsprechender Kardanik sowie eine in der Hauptbelastungsrichtung demgegenüber deutlich härteren Federkennung zu errei chen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Ausbildungsmerk male nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.

Ein solches Strebenlager ermöglicht in der Hauptbe lastungsrichtung große radiale Verformungen des Gelenk zapfens gegenüber dem Gehäuse, wobei sich die der Einfe derung entgegenwirkenden Rückstellkräfte progressiv aufbauen und auch bei starken Einfederungen noch dämpfend wirksam sind. Gleichzeitig erlaubt die erfindungsgemäße Ausbildung radiale Einfederungen des Gelenkzapfens winklig zur Hauptbelastungsrichtung, insbesondere rechtwinklig zur Hauptbelastungsrichtung, und läßt vor allem kardanische Auslenkungen in weitaus größerem Umfange zu als bekannte Strebenlager mit einem schalenförmigen Federkörper in Kugelgelenken. Insbeson dere bei Streben in Fahrwerken von Kraftfahrzeugen setzt die Scheibenfeder des Strebenlagers den großen Kräften in der Hauptbelastungsrichtung eine angepaßt hohe Feder charakteristik entgegen und erlaubt gleichzeitig radia le Einfederungen winklig zur Hauptbelastungsrichtung und kardanische Auslenkungen des Gelenkzapfens gegen über dem Gehäuse in einem bisher nicht erreichten Ausmaß.

Es ist ein besonderer Vorteil der Ausbildung nach der Erfindung, daß das Federungsverhalten durch einfache bauliche Maßnahmen nachhaltig beeinflußt und auf die spezifischen Betriebsbedingungen abgestimmt werden kann, z.B. durch den Einbau der Scheibenfeder mit einer Vor spannung in der Hauptbelastungsrichtung in der Ausbil dung nach Anspruch 6 und/oder Anspruch 7, durch unterschied liche Härten des Gummis, durch räumliche Gestaltung der Einlagen gemäß Anspruch 8 oder vergleichbare Maß nahmen. Zu solchen Maßnahmen ist auch die Gestaltung unterschiedlicher Abstände der Ränder der Blechschei beneinlagen von dem umgebenden Gehäuse und die Verwen dung dieser Ränder als Anschläge zu rechnen, wobei diese Anschläge bei radialer Einfederung winklig zur Hauptbelastungsrichtung nacheinander wirksam werden und somit eine progressive Kennung der Scheibenfeder bei dieser radialen Einfederung aufbauen. Schließlich soll erwähnt werden, daß der Gelenkzapfen in dem Ge häuse auch durch mehrere Scheibenfedern in der vorge nannten Ausbildung abgestützt sein kann, insbesondere, wenn große Belastungen in mehr als nur einer Richtung vorherrschen.

Für die konstruktive Ausbildung des Strebenlagers ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß Einlagen aus Blechscheiben zwischen Gummischeiben an geordnet und an den gegenseitigen Berührungsflächen festhaftend miteinander verbunden sind. Scheibenfedern sind als Maschinenelement an sich bekannt, jedoch wer den bei der bekannten Ausbildung Gummischeiben und Blechscheiben lose aufeinandergelegt und miteinander verspannt. Für die Gestaltung des Freiraumes für radia le und kardanische Auslenkungen des Gelenkzapfens sieht die Erfindung vor, daß ein ringförmiges Gehäuse den Gelenkzapfen mit einem Freiraum etwa senkrecht zur Hauptbelastungsrichtung für die Bewegung des Gelenk zapfens gegenüber dem Gehäuse umgibt.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche nachfolgend in Verbindung mit weiteren Einzel heiten der Erfindung erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt des Strebenlagers in der Achsebene des Gelenkzapfens,

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 um 90° versetzte Seitenansicht,

Fig. 3 die gleiche Seitenansicht eines abgeän derten Ausführungsbeispieles und

Fig. 4 eine Scheibenfeder im Zustand vor der Montage.

Das Strebenlager besteht aus dem inneren Gelenkzapfen 1 mit an beiden Enden vorgesehenen Befestigungsansätzen und aus dem Strebengehäuse 2, welches ebenfalls einen Gewindeansatz für die Verbindung mit der Strebe aufweist. Die Hauptbelastungsrichtung C 1 liegt in der Achse I dieses Gewindezapfens am Strebengehäuse 2. Der Gelenk zapfen 1 ist in dem Strebengehäuse 2 durch eine in Richtung der Hauptbelastungsrichtung C 1 angeordnete Scheibenfeder abgestützt. In dem Bereich B weist das Strebengehäuse an seinem Innenumfang an sich diametral in der Hauptbelastungsrichtung gegenüberliegenden Stellen Längsnuten auf, in die die Scheibenfeder mit an ihren Enden angeordneten Halteblechen eingreift. Die Sicherung der Haltebleche 5 gegen Auswanderung in Richtung der Achse des Gelenkzapfens 1 erfolgt durch nachträglich angebrachte Verformungen des Strebenge häuses 2, wie es vergrößert als Einzelheit A zu der Fig. 1 dargestellt ist. Die Scheibenfeder selbst be steht aus einer zentralen, von dem Gelenkzapfen 1 durch griffenen Zentrierbuchse 6, auf der Scheiben 7 aus einem elastomeren Werkstoff und Blechscheiben 3 und 4 abwechselnd geschichtet sind. Die Scheiben 7 aus Gummi oder dgl. sind an den sich berührenden Flächen mit den Einlagen darstellenden Blechscheiben 3 und 4 sowie der äußeren Haltescheibe 5 festhaftend verbunden, um Querkräfte übertragen zu können. Im Falle des Bei spieles entsprechend Fig. 3 ist anstelle der äußeren Haltescheiben 5 und der inneren Ausnehmungen des Strebengehäuses 2 eine Buchse 9 vorgesehen, in der die Scheibenfeder angeordnet ist und mit der die äußere Gummischeibe ebenfalls festhaftend verbunden ist. Die somit verliersicher zwischen dem Gelenkzapfen 1 und dem Strebengehäuse 2 angeordnete Scheibenfeder über nimmt alle in der Aufgabenstellung zur Erfindung be schriebenen Forderungen, wobei die Kontur der Scheiben feder und ihrer Bauelemente in Abhängigkeit von der spezifischen Belastung und den zu erwartenden Verfor mungen gestaltet wird. Die in der Zeichnung darge stellte trapezförmige Verjüngung der Scheibenfeder zu den Enden hin ist somit variabel. Ebenso können die zwischen den Gummischeiben 7 angeordneten Blechscheiben 3 und 4 in ihren Abmessungen unterschiedlich gestaltet werden und auch eine variable Profilierung erhalten, z. B. konkav oder konvex gestaltet sein und sich z. B. auch von der Mitte nach außen verjüngen. Zur Erhöhung der Dauerhaltbarkeit und zur Anpassung an spezifische Belastungsverhältnisse, die vorwiegend in den Richtun gen C und C 1 wirksam sind, kann der Federkörper, d.h. seine Gummischeiben 7, über die Höhe F (Fig. 2) im montierten Zustand vorgespannt werden, wobei die Dif ferenz zwischen der vorgespannten Einbaulänge D und der entspannten Länge D 1 (Fig. 4) den gewünschten Vor spannungseffekt ergibt.

Die Größe des Freiganges E (Fig. 2) in Richtung einer radialen Belastung C wird durch die Anzahl der Zwischen bleche 3 und 4 in der Scheibenfeder, durch die Größe der Vorspannung und durch den Innendurchmesser H des Strebengehäuses bzw. der Buchse 9 bestimmt, wobei der Schubwinkel der Gummischeiben 7 der Scheibenfeder in Zugrichtung eine bestimmte Größenordnung nicht über schreiten sollte. Verformungen der Scheibenfeder wink lig zur Hauptbelastungsrichtung, insbesondere in Richtung C, werden durch den Freigang A begrenzt. Auf der Außenseite der Zentrierbuchse 6 sind Dämpfungs polster 8 angebracht, um gedämpfte Anschlagstöße zu erreichen. Auch die Ränder der als Einlagen vorgesehe nen Blechscheiben 3 und 4 können als Anschläge in be stimmter Reihenfolge nacheinander in Verbindung mit dem Innenumfang des Strebengehäuses 2 bzw. der Buchse 9 nacheinander wirksam werden, um dadurch eine progressive Kennung der Scheibenfeder bei Einfederungen aufgrund von Belastungen in Richtung C zu erhalten.

Claims

1. Strebengelenk für Streben in Kraftfahrzeugen, mit einem elastisch verformbaren Federkörper in der Ab stützung zwischen einem inneren Gelenkzapfen und ei nem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenk zapfen (1) in dem Strebengehäuse (2) mittels einer stabförmigen, aus Scheiben (7) eines elastomeren Werk stoffes und Einlagen (3,4) eines demgegenüber höher festen Werkstoffes geschichteten Scheibenfeder abge stützt ist, deren Enden etwa in der Hauptbelastungs richtung ( C 1 ) an dem Strebengehäuse (2) befestigt sind.

2. Strebengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß Einlagen aus Blechscheiben (3, 4) zwischen Gummischeiben (7) angeordnet und an den gegenseitigen Berührungsflächen festhaftend miteinander verbunden sind.

3. Strebengelenk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiges Strebengehäuse (2) den Gelenkzapfen (1) mit einem Freiraum (E) etwa senk recht zur Hauptbelastungsrichtung ( C 1 ) für die Bewe gung des Gelenkzapfens (1) gegenüber dem Strebengehäuse umgibt.

4. Strebengelenk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkzapfen (1) in einer Zentrierbuchse (6) gelagert und diese Zentrierbuchse festhaftend mit der Scheibenfeder verbunden ist.

5. Strebengelenk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierbuchse (6) an den senkrecht zur Hauptbelastungsrichtung liegenden freien Außenseiten Anschlagpolster (8) aus elastomerem Werk stoff aufweist.

6. Strebengelenk nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenfeder in der Hauptbe lastungsrichtung ( C 1) eine Vorspannung aufweist.

7. Strebengelenk nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekenn zeichnet durch eine asymmetrische Vorspannung der Scheibenfeder bezogen auf die Längsachse des Gelenk zapfens (1) in der Hauptbelastungsrichtung (C 1).

8. Strebengelenk nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechscheiben (3, 4) zwischen den Gummischeiben (7) der Scheibenfeder in Anpassung an gewünschte Federkennungen profiliert sind.

9. Strebengelenk nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkzapfen mittels mehrerer Scheibenfedern in dem Strebengehäuse abgestützt ist.